适用于UTXO模型定长存储的轻节点研究

来源：计算机技术与发展杂志2025年第05期北京时间：

作者：刘蕊嘉;李敏

摘要：当前基于 UTXO 的区块链要求节点保留整个不断增长的 UTXO 集以验证交易,这对存储资源受限的设备构成了挑战,使网络趋向集中化。 无状态区块链技术能通过累加器将庞大的 UTXO 集合组合成一个短且恒定大小的承诺,但交易处理中动态删除集合元素所需的计算开销巨大,且部分轻节点不支持提交交易功能。该文提出了一种适用于 UTXO 模型的定长存储的轻节点,该轻节点在恒定存储容量的条件下既能验证交易的合法性,也能提交交易。 该方案使用了仅支持元素添加操作的两个数据结构替代 UTXO 集合:STXO 集合和 TXO 集合。 有效的 UTXO 属于 TXO 集合但不在 STXO 集合内。 通过 RSA 累加器和 MMR 分别构建新的STXO承诺和 TXO 承诺。 轻节点只需保存最新的块承诺并与全节点交互,在降低存储开销的同时实现交易的合法性验证和提交。 评估结果表明:轻节点能定长存储;轻节点仅需较低的计算负载即可实现交易验证;全节点在承诺更新过程展现了优化的性能。

关键词：UTXO;RSA累加器;STXO承诺;TXO承诺;无状态区块链